KR20080039663A

KR20080039663A - Reflector of x-ray filter

Info

Publication number: KR20080039663A
Application number: KR1020060107240A
Authority: KR
Inventors: 한대수
Original assignee: 한화엘앤씨 주식회사
Priority date: 2006-11-01
Filing date: 2006-11-01
Publication date: 2008-05-07

Abstract

A reflector of an X-ray filter is provided to prevent X-ray from being penetrated into a coating and a substrate and irradiated to an object, thereby obtaining a clear image. A reflector of an X-ray filter comprises a substrate(11), a coating(12), and an X-ray blocking layer(16). The coating is formed on any one side surface of the substrate so as to make incident multi-color X-ray to be reflected into quasi-monochromatic X-ray of desired frequency. The X-ray blocking layer is made of X-ray blocking material, and formed on at least one side surface of the substrate.

Description

Reflector of X-Ray Filter {Reflector of X-Ray Filter}

도1은 일반적인 엑스-선 필터의 개념을 설명하기 위한 개략도;1 is a schematic diagram for explaining a concept of a general X-ray filter;

도2는 종래의 반사경을 나타낸 도면;2 shows a conventional reflector;

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 반사경을 나타낸 도면;3 is a view showing a reflector according to an embodiment of the present invention;

도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사경을 나타낸 도면이다.4 is a view showing a reflector according to another embodiment of the present invention.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of symbols about main part of drawing ※

10A, 10B : 반사경10A, 10B: Reflector

11 : 기판11: substrate

12 : 코팅부12: coating part

13 : 제1 층13: first layer

14 : 제2 층14: second layer

15 : 코팅층15: coating layer

16 : 엑스-선 차단층16: X-ray blocking layer

17, 18 : 엑스-선 비임17, 18: X-ray beam

본 발명은 엑스-선 필터의 반사경에 관한 것으로, 특히 기판의 적어도 어느 일측의 표면에 엑스-선 차단층을 형성하여 중첩되지 않는 뚜렷한 화상을 얻을 수 있도록 한 엑스-선 필터의 반사경에 관한 것이다.The present invention relates to a reflector of an X-ray filter, and more particularly, to a reflector of an X-ray filter in which an X-ray blocking layer is formed on a surface of at least one side of a substrate to obtain a clear image that does not overlap.

엑스-선은 병원에서 환자의 의학적 정보를 얻기 위한 목적으로, 그리고 실험실 등에서 연구의 목적으로, 또는 공항 등에서 승객이나 화물의 보안정보를 얻기 위한 목적으로 널리 사용되고 있다.X-rays are widely used for the purpose of obtaining medical information of patients in hospitals, for research in laboratories, and for securing passengers or cargo security information in airports.

이러한 엑스-선을 발생시키기 위해 사용되는 일반적인 엑스-선 발생기는 음극의 필라멘트에서 생성된 전자가 양극의 타겟에 부딪히면서 엑스-선이 발생되는 구조를 갖는다. 이렇게 발생된 엑스-선이 피사체에 조사되면, 피사체를 통과한 엑스-선이 피사체의 뒤에 설치된 검출기에 영상을 형성하게 된다.A general X-ray generator used to generate such X-rays has a structure in which X-rays are generated when electrons generated in the filament of the cathode strike the target of the anode. When the generated X-rays are irradiated onto the subject, the X-rays passing through the subject form an image on a detector installed behind the subject.

대체적으로 엑스-선 발생기에 의하여 발생되는 엑스-선은 넓은 주파수 대역의 다색 엑스-선이다. 다색 엑스-선은 각 주파수 대역에 따른 방사선의 강도 및 광양자 에너지의 세기가 다르기 때문에, 다색 엑스-선을 이용하여 피사체를 촬영하는 경우, 주파수가 다른 엑스-선들의 잡음 현상으로 피사체의 영상이 선명하지 못하며, 피사체의 재질이나 특성을 고려한 최선의 영상을 도출할 수 없으며, 불필요하게 많은 량의 방사선을 피사체에 조사하게 된다는 문제점들을 갖는다.Generally, the X-rays generated by the X-ray generator are multicolor X-rays in a wide frequency band. Since multi-color X-rays have different radiation intensity and photon energy intensity according to each frequency band, when photographing a subject using multi-color X-rays, the image of the subject is clear due to noise of X-rays having different frequencies. There is a problem in that it is impossible to derive the best image in consideration of the material and the characteristics of the subject and irradiates the subject with a large amount of radiation unnecessarily.

따라서, 특정 단색(Monochromatic)의 주파수에 해당하는 엑스-선만을 선별하여 사용하는 것이 필요하지만, 이는 경제성 등을 고려할 때 현실적으로 적용될 수 있는 가능성이 희박하다.Therefore, it is necessary to select and use only X-rays corresponding to a specific monochromatic frequency (Monochromatic), but this is unlikely to be practically applied in consideration of economics and the like.

최근에는, 현실적으로 이용 가능한 기술로서, 특정 단색의 주파수를 포함하 는 가능한 좁은 대역의 엑스-선, 즉 준단색 엑스-선을 선별하여 사용하고자 하는 기술이 개발되고 있다.Recently, as a practically available technology, a technology for selecting and using a narrow band X-ray, that is, a quasi-monochrome X-ray, including a specific monochromatic frequency has been developed.

일례로, 싱크로트론(가속기)이나 자유전자 레이저에 의하여 준단색의 엑스-선을 활용하는 기술이 제시되어 있다. 그러나, 이러한 장치는 제조 및 설치에 수 십억원 이상의 비용이 소요될 뿐만 아니라 부피가 너무 커서 설치에 많은 면적을 요하기 때문에, 실질적으로 병원이나 연구소 등에서 사용되기에는 큰 부담이 있다.As an example, a technique of utilizing quasi-monochrome X-rays by a synchrotron or a free electron laser has been proposed. However, such a device is not only costing billions of dollars in manufacturing and installation, but also too large in volume, requiring a large area for installation, and thus, there is a great burden for practical use in a hospital or a laboratory.

다른 예로, 엑스-선 필터를 이용하여 다색 엑스-선으로부터 준단색 엑스-선을 선별하는 방법이 제시되어 있다.As another example, a method of screening semi-monochrome X-rays from multicolor X-rays using an X-ray filter is disclosed.

특히, PCT/US2004/017131호(2005. 2. 3. 공개)에는 여러 개의 반사경이 적층된 구조가 제시되어 있으며, 이 구조는 반사경의 층 두께와 반사경에 입사되는 다색 엑스-선의 입사각도를 조절하면 브랙의 회절법칙에 의해 원하는 주파수 대역의 준단색 엑스-선만을 선별할 수 있게 한다.In particular, PCT / US2004 / 017131 (published Feb. 3, 2005) shows a structure in which a plurality of reflectors are stacked, which controls the layer thickness of the reflector and the angle of incidence of the multi-color X-rays incident on the reflector. Brack's law of diffraction allows the selection of quasi-monochrome X-rays in the desired frequency band only.

이러한 엑스-선 필터(100)의 구성을 도1 및 도2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The configuration of the X-ray filter 100 will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as follows.

즉, 엑스-선 필터(100)는 엑스-선 발생원(120)으로부터 조사되는 (다색) 엑스-선 비임(117)이 통과할 수 있도록 적어도 전, 후방이 개방된 모양의 하우징(102)과, 이 하우징(102)의 내부에 적층된 형태로 배치되고 이웃한 것끼리 일정 각도를 갖는 여러 개의 반사경(110)을 갖는다.That is, the X-ray filter 100 includes a housing 102 having at least a front and a rear shape open so that the (multicolor) X-ray beam 117 irradiated from the X-ray source 120 can pass therethrough, The housing 102 has a plurality of reflecting mirrors 110 arranged in a stacked form and neighboring ones have a predetermined angle.

그리고, 상기 반사경(110)은 기판(111)과, 이 기판(111)의 일측 표면, 즉 (다색) 엑스-선 비임(117)이 조사되는 쪽의 표면에 형성된 코팅부(112)로 이루어지 며, 상기 코팅부(112)는 여러 개의 코팅층(115)이 적층된 형태를 이룬다.The reflector 110 is formed of a substrate 111 and a coating portion 112 formed on one surface of the substrate 111, that is, the surface on which the (multicolor) X-ray beam 117 is irradiated. In addition, the coating part 112 has a form in which a plurality of coating layers 115 are stacked.

상기 기판은 대개 표면조도가 10Å 이하인 유리, 실리콘, 알루미늄 포일 중의 하나가 사용된다.The substrate is usually one of glass, silicon, aluminum foil having a surface roughness of 10 GPa or less.

상기 코팅층(115)은 제1 층(113)과 제2 층(114)으로 이루어지며, 상기 제1 층(113)은 소정의 주파수 대역의 엑스-선을 반사하기 위한 재질, 예컨대 Z 중금속으로 형성되고, 상기 제2 층(114)은 소정의 주파수 대역의 엑스-선에 대해 투과성이 있는 재질, 예컨대 탄소로 형성된다. 또한, 상기 코팅층(115)의 두께는 브랙(Bragg)의 회절식을 만족하도록 설정된다.The coating layer 115 is formed of a first layer 113 and a second layer 114, and the first layer 113 is formed of a material for reflecting X-rays of a predetermined frequency band, for example, Z heavy metal. The second layer 114 is formed of a material, such as carbon, that is transparent to X-rays of a predetermined frequency band. In addition, the thickness of the coating layer 115 is set to satisfy the diffraction equation of Bragg.

따라서, 이러한 종래의 엑스-선 필터(100)에 의하면, 코팅층의 두께와 반사경에 입사되는 다색 엑스-선 비임(117)의 입사 각도를 적절하게 조절하여, 원하는 주파수 대역의 준단색 엑스-선 비임(118)을 선별할 수 있는 것이다.Therefore, according to the conventional X-ray filter 100, by adjusting the thickness of the coating layer and the angle of incidence of the multi-color X-ray beam 117 incident on the reflector, the semi-monoscopic X-ray beam of the desired frequency band (118) can be selected.

그러나, 이러한 종래의 엑스-선 필터(100)는 반사경(110)에 입사된 다색 엑스-선 비임(117)의 일부(119)(높은 에너지를 갖는 고주파 영역의 것들)가 코팅층 들과 기판을 모두 통과하여 피사체에 조사됨으로써 검출기의 영상이 2중, 3중으로 중첩되는 문제점을 갖는 것이었다.However, such a conventional X-ray filter 100 has a portion 119 of the multi-color X-ray beam 117 incident to the reflector 110 (in the high frequency region with high energy) both the coating layer and the substrate It was a problem that the image of the detector was overlapped in two or three times by being irradiated to the subject through the object.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 엑스-선이 코팅층과 기판을 통과하여 피사체에 조사되는 것을 방지하여 중첩되지 않는 뚜렷한 화상을 얻을 수 있도록 하는 엑스-선 필터의 반사경을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, to prevent the X-rays to pass through the coating layer and the substrate to the subject to prevent the reflection of the X-ray filter to obtain a clear image that does not overlap It aims to provide.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 기판과, 입사된 다색 엑스-선 비임을 원하는 주파수 대역의 준단색 엑스-선 비임으로 반사하도록 상기 기판의 어느 일측 표면에 형성된 코팅부와, 엑스-선을 차단하는 재질로 이루어져 상기 기판의 적어도 어느 일측 표면에 형성된 엑스-선 차단층을 포함하여 구성된 엑스-선 필터의 반사경을 특징으로 한다.As a technical configuration for achieving the above object, the present invention, the coating portion formed on any one surface of the substrate to reflect the substrate and the incident multi-color X-ray beam to the quasi-monochrome X-ray beam of the desired frequency band And a reflector of the X-ray filter made of a material blocking the X-ray and including an X-ray blocking layer formed on at least one surface of the substrate.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도3은 본 발명에 따른 엑스-선 필터의 반사경의 일실시예를 나타낸 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing an embodiment of the reflector of the X-ray filter according to the present invention.

본 실시예의 반사경(10A)은 기판(11)과, 이 기판(11)의 일측 표면에 형성된 코팅부(12)와, 상기 기판(11)과 코팅부(12)의 사이에 형성된 엑스-선 차단층(16)을 포함한다.The reflector 10A of this embodiment includes a substrate 11, a coating portion 12 formed on one surface of the substrate 11, and an X-ray blocking formed between the substrate 11 and the coating portion 12. Layer 16.

상기 기판(11)은 그 재질에 대하여 특별하게 한정하지는 않으며, 바람직하게는 표면조도가 10Å 이하인 유리, 실리콘, 알루미늄 포일 중의 하나를 사용하는 것이 좋다.The substrate 11 is not particularly limited in terms of its material, and preferably, one of glass, silicon, and aluminum foil having a surface roughness of 10 GPa or less is used.

상기 코팅부(12)는 제1 층(13)과 제2 층(14)으로 이루어진 코팅층(15)이 적층된 형태를 이룬다. 물론, 상기 코팅부(12)의 가장 단순한 구조는, 제1 층(13)과 제2 층(14)으로 이루어진 코팅층(15)을 1개 갖는 것이며, 바람직하게는 상기 코팅부(12)는 코팅층을 형성하는 중금속 및 금속의 종류 또는 이 반사경으로 구성되는 필터의 용도를 고려하여, 필요에 따라 수백 개의 코팅층을 형성시킬 수도 있다. The coating part 12 has a form in which a coating layer 15 including a first layer 13 and a second layer 14 is stacked. Of course, the simplest structure of the coating part 12 is to have one coating layer 15 composed of the first layer 13 and the second layer 14, and preferably, the coating part 12 has a coating layer. In consideration of the use of a filter composed of the heavy metal and the metal or the reflector, which forms the metal, hundreds of coating layers may be formed as necessary.

이러한 코팅층(15)의 제1 층(13)은 소정의 주파수 대역의 엑스-선을 반사하기 위한 재질, 예컨대 Z 중금속이 사용될 수 있으며, 대표적인 Z 중금속으로 금, 백금, 이리듐, 텅스텐, 몰리브덴 등이 포함된다. 그리고, 제2 층(14)은 소정의 주파수 대역의 엑스-선에 대해 투과성이 있는 재질, 예컨대 탄소나 실린콘으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 코팅층(15)의 두께는 브랙의 회절식을 만족하도록 설정된다.The first layer 13 of the coating layer 15 may be a material for reflecting X-rays of a predetermined frequency band, for example, Z heavy metal, and a representative Z heavy metal includes gold, platinum, iridium, tungsten, molybdenum, and the like. Included. The second layer 14 may be formed of a material that is transparent to X-rays of a predetermined frequency band, such as carbon or silicon. In addition, the thickness of the coating layer 15 is set to satisfy the diffraction equation of the black.

상기 엑스-선 차단층(16)은 상기 코팅부(12)를 통과한 다색 엑스-선 비임의 일부, 즉 높은 에너지를 갖는 고주파 영역의 엑스-선 비임을 차단할 수 있는 재질로 형성된다. 바람직하게는 상기 엑스-선 차단층(16)은 금속으로 이루어지며, 엑스-선이 대부분 또는 모두 차단될 수 있도록 충분한 두께를 갖는다.The X-ray blocking layer 16 is formed of a material capable of blocking a portion of the multi-color X-ray beam passing through the coating part 12, that is, the X-ray beam of a high frequency region having high energy. Preferably, the X-ray blocking layer 16 is made of metal and has a thickness sufficient to block most or all of the X-rays.

도4는 본 발명에 따른 엑스-선 필터의 반사경의 다른 실시예를 나타낸 개략도이다.4 is a schematic view showing another embodiment of the reflector of the X-ray filter according to the present invention.

본 실시예의 반사경(10B)은 기판(11)과, 이 기판(11)의 일측 표면에 형성된 코팅부(12)와, 상기 기판(11)의 타측 표면에 형성된 엑스-선 차단층(16)을 포함하며, 이 반사경(10B)의 기판(11), 코팅부(12) 및 엑스-선 차단층(16)의 각각은 도3에 도시된 반사경(10A)의 것들과 실질적으로 동일한 구성을 가지므로 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.The reflector 10B of the present embodiment includes a substrate 11, a coating portion 12 formed on one surface of the substrate 11, and an X-ray blocking layer 16 formed on the other surface of the substrate 11. Each of the substrate 11, coating 12 and X-ray blocking layer 16 of the reflector 10B has substantially the same configuration as those of the reflector 10A shown in FIG. Detailed description thereof will be omitted.

또한, 상기 도3에 제시된 반사경(10A) 또는 도4에 제시된 반사경(10B)의 변형예로서, 기판(11)의 양측 표면에 모두 엑스-선 차단층(16)이 형성된 반사경이 사 용될 수 있다.In addition, as a modification of the reflector 10A shown in FIG. 3 or the reflector 10B shown in FIG. 4, a reflector in which X-ray blocking layers 16 are formed on both surfaces of the substrate 11 may be used. .

이러한 구성을 갖는 본 발명의 반사경은, 코팅층의 두께와 반사경에 입사되는 다색 엑스-선 비임(17)의 입사 각도를 적절하게 조절하여, 원하는 주파수 대역의 준단색 엑스-선 비임(18)을 선별할 수 있다.The reflector of the present invention having such a configuration appropriately adjusts the thickness of the coating layer and the angle of incidence of the multicolor X-ray beam 17 incident on the reflector to select the quasi-monochrome X-ray beam 18 of the desired frequency band. can do.

특히, 본 발명의 반사경은 기판(11)의 어느 일측 표면 또는 양측 표면에 엑스-선을 차단할 수 있는 엑스-선 차단층(16)을 가짐으로써 반사경에 입사된 다색 엑스-선 비임의 일부가 반사경을 통과하여 피사체에 조사되는 것을 차단한다.In particular, the reflector of the present invention has an X-ray blocking layer 16 capable of blocking X-rays on either or both surfaces of the substrate 11, so that a part of the multicolored X-ray beams incident on the reflector is reflected. Blocks the subject from passing through it.

따라서, 반사경에서 반사된 준단색 엑스-선 비임(18)만이 피사체에 조사됨으로써 검출기의 영상이 중첩되지 않고 뚜렷하게 형성된다.Thus, only the quasi-monochrome X-ray beam 18 reflected by the reflector is irradiated onto the subject, so that the image of the detector is clearly formed without overlapping.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 엑스-선 필터의 반사경에 의하면, 기판의 어느 일측 표면 또는 양측 표면에 엑스-선을 차단할 수 있는 엑스-선 차단층을 형성시킴에 의해 반사경에 입사된 다색 엑스-선 비임의 일부가 반사경을 통과하여 피사체에 조사되는 것을 차단하고 반사경에서 반사된 준단색 엑스-선 비임만이 피사체에 조사되게 함으로써 검출기의 영상이 중첩되지 않고 뚜렷하게 형성되게 하는 효과를 갖는다.As described above, according to the reflector of the X-ray filter according to the present invention, the multi-color X-ray incident on the reflector is formed by forming an X-ray blocking layer capable of blocking X-rays on one or both surfaces of the substrate. A part of the line beam is blocked from being irradiated to the subject through the reflector, and only the quasi-monochrome X-ray beam reflected by the reflector is irradiated onto the subject, thereby making the image of the detector clear without overlapping.

Claims

The substrate 11,

A coating part 12 formed on one surface of the substrate 11 to reflect the incident multi-color X-ray beam to a quasi-monochrome X-ray beam of a desired frequency band;

Reflector of the X-ray filter comprising an X-ray blocking layer (16) made of a material blocking the X-ray formed on at least one surface of the substrate (11).

The reflector of claim 1, wherein the X-ray blocking layer (16) is formed of a metal.

The reflector of claim 1, wherein the X-ray blocking layer (16) is formed between the substrate (11) and the coating portion (12).

The reflector of claim 1, wherein the X-ray blocking layer (16) is formed on an opposite side of the portion where the coating portion (12) is formed.

The reflector of claim 1, wherein the X-ray blocking layer (16) is formed on both surfaces of the substrate (11).